Esta bella imagen de radio de alta resolución cubre una región de 4x4 grados alrededor del centro galáctico. Fue construida a partir de datos radio con una longitud de onda de un metro por la Gran Formación de Telescopios (VLA) cerca de Socorro, Nuevo Méjico, EEUU. El centro galáctico está en el borde de un objeto extremadamente brillante llamado Sagitario A, sospechoso de albergar un agujero negro de un millón la masa solar.[Agrandar Imagen]

El núcleo de la Vía Láctea es un lugar muy ajetreado. Está lleno de enormes nubes moleculares, de restos de explosiones de estrellas y de misteriosos filamentos de años luz de largo. En el centro de este caos se encuentra un objeto al que los astrónomos llaman Sagitario A. Sagitario A es una señal de radio que parece un débil quásar. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que recibe su energía de un gigantesco agujero negro de 2'6 millones de veces la masa de nuestro sol.

Si Sagitario A alberga realmente un agujero negro, debería brillar como una fuente de rayos X. Los rayos X procederían de gas caliente en un disco de acreción arremolinándose dentro del denso campo gravitacional del agujero. Satélites de rayos X anteriores carecían de la combinación resolución y sensibilidad para hacer las pruebas básicas. Pero ahora, gracias al observatorio de rayos X Chandra, los astrónomos finalmente tienen los datos que han estado esperando.

Un grupo de investigadores liderados por Frederick K. Baganoff y sus colegas de la Universidad del Estado de Pensilvania, anunciaron el mes pasado que una tenue fuente de rayos X detectada recientemente por Chandra, puede ser la largamente buscada emisión de rayos X de un gigantesco agujero negro en el centro de la Vía Láctea.

'La carrera por ser los primeros en detectar rayos X desde Sagitario A es una de las más actuales y largas carreras en toda la astronomía relativa a los rayos X', dice Baganoff. 'Los teóricos están ansiosos por escuchar los resultados de nuestra observación para poder así probar sus ideas'.

El extraordinario descubrimiento hecho por Chandra de esta fuente de rayos X ha situado a los astrónomos a menos de un par de años de un ambicionado premio: medir el espectro de energía producido por Sagitario A para determinar en detalle cómo funciona el gigantesco agujero negro que lo impulsa.

Como los rayos X de alta energía se alejan de la zona del agujero negro, estos calientan el gas envolvente a temperaturas de millones de grados y el manto absorbe algunos de los rayos X de la fuente principal. Esto produce líneas oscuras o líneas de absorción en el espectro de rayos X. Líneas brillantes o líneas de emisión debidas a la emisión del gas envolvente también se encuentran presentes. Como cada elemento tiene su única estructura, estas líneas pueden ser leídas como un código de barras cósmico para hacer inventario del gas. El equipo fue capaz de determinar qué átomos contienen el gas y cuántos, el número de electrones que cada átomo ha retenido en el medio hostil del agujero negro y cómo el gas allí presente se mueve. Encontraron líneas de ocho elementos diferentes incluyendo carbono, nitrógeno, oxígeno y hierro. La cantidad de gas encontrada fue unas 100 veces mayor que la encontrada con observaciones ópticas y ultravioletas.

Pero ahora que ha sido encontrada una fuente de rayos X cerca de Sagitario A, ha cogido a los investigadores por sorpresa por ser mucho más débil de lo esperado. 'Debe haber algo inusual acerca del entorno alrededor de este agujero negro que afecta a cómo obtiene su energía y cómo la energía gravitacional liberada desde la materia interior es convertida en la luz de rayos X que vemos', decía Baganoff. 'Este nuevo resultado proporciona nueva información que sin duda promoverá acalorados debates acerca de estos asuntos'.

Imagen de rayos X de Chandra desde unos recónditos 10 años luz en el centro de nuestra galaxia. La imagen ha sido alisada para sacar la emisión de rayos X desde una amplia nube de gas caliente que rodea el candidato a gigantesco agujero negro Sagitario A (el punto blanco más grande en el mismo centro de la imagen, un poquito a la izquierda y sobre el punto blanco más pequeño). Este gas resplandece a la luz de rayos X porque ha sido calentado a una temperatura de millones de grados por ondas expansivas producidas por explosiones de supernova y quizá por vientos de enormes estrellas jóvenes chocando.

'La sensibilidad de Chandra es 20 veces mejor que la adquirida con los mejores telescopios de rayos X anteriores', dice Gordon Garmire desde la Universidad del Estado de Pensilvania, jefe del equipo que ideó y construyó la cámara de rayos X Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) de Chandra, que adquirió la información. 'Esta sensibilidad, además de la gran resolución espacial de los espejos de Chandra hacen de ella la herramienta perfecta para estudiar esta débil fuente de rayos X en su abarrotado campo'.

'La luminosidad de la fuente de rayos X que hemos descubierto es ya un factor de cinco más débiles que se habían pensado previamente, basadas en observaciones realizadas por un satélite de rayos X anterior', decía Baganoff. 'Esto representa un problema para los teóricos. El centro galáctico es un lugar abarrotado. Si descubriésemos que la gran parte de la emisión de rayos X no proviene de Sagitario A, entonces habremos demostrado concluyentemente que todos los modelos actuales desde Sagitario A necesitan ser repensados desde el principio'.

Los astrónomos creen que la mayoría de las galaxias albergan inmensos agujeros negros en su centro y se piensa que muchos de estos agujeros negros producen unas fuentes de luz como puntos potentes y brillantes que los astrónomos llaman quásar y núcleos activos galácticos. Por qué el centro de nuestra galaxia es tan tenue es un enigma desde hace mucho tiempo.

Si Sagitario A es impulsado por un gigantesco agujero negro, los astrónomos esperan que haya un montón de materia para absorber en un lugar abarrotado como el centro galáctico. La debilidad de la fuente puede indicar escasez de materia flotando hacia el agujero negro o podría indicar que el medio del agujero negro está por alguna razón rechazando la mayor parte de la materia interior.

Visión de rayos X

Telescopios ópticos como el Telescopio Espacial Hubble no pueden ver el centro de nuestra galaxia, que está cubierto por espesas nubes de polvo y gas. Sin embargo el gas caliente y las partículas cargadas moviéndose a casi la velocidad de la luz, producen rayos X que penetran este velo.

Sólo unos meses después de su lanzamiento, Chandra consiguió lo que ningún otro satélite óptico o de rayos X había sido capaz de hacer: separar las emisiones del gas caliente circundante y las fuentes compactas cercanas que impedían a otros satélites detectar esta nueva fuente de rayos X. Mark Morris, de la Universidad de California en Los Ángeles, que ha estudiado esta región intensamente durante 20 años, llamó a los datos de Chandra 'mina de oro' para los astrónomos.

'Con más tiempo de observación en los próximos dos o tres años, seremos capaces de construir un espectro que nos permitirá descartar varias clases de objetos y confirmar o negar a Sagitario A como el origen de la emisión de rayos X', concluía Baganoff. 'Si demostramos que la emisión proviene de un gigantesco agujero negro entonces podremos comenzar un estudio detallado de la emisión de rayos X desde el análogo más cercano de un quásar o núcleo activo galáctico'.

El Centro Espacial de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra. TRW, Inc. en Redondo Beach, California, es el contratista principal de la aeronave. El Centro Smithsonian de rayos X de Chandra controla las operaciones de vuelo y científicas desde Cambridge, Massachusetts.

El detector ACIS de Chandra, el Advanced CCD Imaging Spectrometer, fue ideado y desarrollado para la NASA por la Universidad del Estado de Peensilvania y MIT bajo la dirección del Profesor Gordon Garmire.